GRC装饰工程结构设计计算书

上海迪士尼乐园配套项目GRC装饰工程－结构设计计算书
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上海卓欧建筑装饰工程有限公司
2015年2月
目录
一、计算引用的规范、标准及资料............................................................. 错误！未定义书签。

1.幕墙设计规范：.................................................................................. 错误！未定义书签。

2.建筑设计规范：.................................................................................. 错误！未定义书签。

3.金属板及石材规范：.......................................................................... 错误！未定义书签。

4.钢材规范：.......................................................................................... 错误！未定义书签。

5.胶类及密封材料规范：...................................................................... 错误！未定义书签。

6.《建筑结构静力计算手册》(第二版) ............................................... 错误！未定义书签。

7.土建图纸：.......................................................................................... 错误！未定义书签。

二、基本参数................................................................................................. 错误！未定义书签。

1.所在地区：.......................................................................................... 错误！未定义书签。

2.地区粗糙度分类等级：...................................................................... 错误！未定义书签。

3.抗震烈度：.......................................................................................... 错误！未定义书签。

三、承受荷载计算......................................................................................... 错误！未定义书签。

1.风荷载标准值计算：.......................................................................... 错误！未定义书签。

2.垂直于平面的分布水平地震作用标准值：...................................... 错误！未定义书签。

3.作用效应组合：.................................................................................. 错误！未定义书签。

四、立柱计算................................................................................................. 错误！未定义书签。

1.立柱型材选材计算：.......................................................................... 错误！未定义书签。

2.确定材料的截面参数：...................................................................... 错误！未定义书签。

3.选用立柱型材的截面特性：.............................................................. 错误！未定义书签。

4.立柱的抗弯强度计算：...................................................................... 错误！未定义书签。

5.立柱的挠度计算：.............................................................................. 错误！未定义书签。

6.立柱的抗剪计算：.............................................................................. 错误！未定义书签。

五、横梁计算................................................................................................. 错误！未定义书签。

1.横梁型材选材计算：.......................................................................... 错误！未定义书签。

2.确定材料的截面参数：...................................................................... 错误！未定义书签。

3.选用横梁型材的截面特性：.............................................................. 错误！未定义书签。

4.横梁的抗弯强度计算：...................................................................... 错误！未定义书签。

5.横梁的挠度计算：.............................................................................. 错误！未定义书签。

6.横梁的抗剪计算：(三角荷载作用下) ............................................... 错误！未定义书签。

六、短槽式（托板）连接石板的选用与校核............................................. 错误！未定义书签。

1.石板板块荷载计算：.......................................................................... 错误！未定义书签。

2.石板的抗弯设计：.............................................................................. 错误！未定义书签。

3.短槽托板在石板中产生的剪应力校核：.......................................... 错误！未定义书签。

4.短槽托板剪应力校核：...................................................................... 错误！未定义书签。

七、连接件计算............................................................................................. 错误！未定义书签。

1.横梁与角码间连接：.......................................................................... 错误！未定义书签。

2.角码与立柱连接：.............................................................................. 错误！未定义书签。

3.立柱与主结构连接.............................................................................. 错误！未定义书签。

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设计计算书
一、计算引用的规范、标准及资料
1.幕墙设计规范：
《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-2003
《点支式玻璃幕墙工程技术规程》 CECS127-2001
《玻璃幕墙点支承装置》 JG138-2010
《吊挂式玻璃幕墙支承装置》 JG139-2001
《建筑幕墙》 GB/T21086-2007
《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ133-2001
《小单元建筑幕墙》 JG/T216-2008
2.建筑设计规范：
《钢结构防火涂料》 GB14907-2002
《钢结构设计规范》 GB50017-2003
《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3-2002
《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-95(2005年版) 《高处作业吊蓝》 GB19155-2003
《工程抗震术语标准》 JGJ/T97-2010
《混凝土结构后锚固技术规程》 JGJ145-2004
《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010
《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》 JG160-2004
《建筑表面用有机硅防水剂》 JC/T902-2002
《建筑材料放射性核素限量》 GB6566-2010
《建筑防火封堵应用技术规程》 CECS154：2003
《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-2002
《建筑工程抗震设防分类标准》 GB50223-2008
《建筑工程预应力施工规程》 CECS180：2005
《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012
《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068-2012
《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010
《建筑设计防火规范》 GB50016-2006
《建筑物防雷设计规范》 GB50057-2010
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 GB50018-2002
《民用建筑设计通则》 GB50352-2005
《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2010
3.金属板及GRC材规范：
《干挂饰面GRC材及其金属挂件》 JC830.1、2-2005
《建筑装饰用微晶玻璃》 JC/T872-2000
《建筑幕墙用瓷板》 JG/T217-2007
《建筑装饰用搪瓷钢板》 JG/T234-2008
《微晶玻璃陶瓷复合砖》 JC/T994-2006
《超薄天然GRC材复合板》 JC/T1049-2007
1
4.钢材规范：
《建筑结构用冷弯矩形钢管》 JG/T178-2005
《不锈钢棒》 GB/T1220-2007
《不锈钢冷加工钢棒》 GB/T4226-2009
《不锈钢冷轧钢板及钢带》 GB/T3280-2007
《不锈钢热轧钢板及钢带》 GB/T4237-2007
《不锈钢小直径无缝钢管》 GB/T3090-2000
《擦窗机》 GB19154-2003
《彩色涂层钢板和钢带》 GB/T12754-2006
《低合金高强度结构钢》 GB/T1591-2008
《建筑幕墙用钢索压管接头》 JG/T201-2007
《耐候结构钢》 GB/T4171-2008
《高碳铬不锈钢丝》 YB/T096—1997
《合金结构钢》 GB/T3077-1999
《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》 GB/T13912-2002
《碳素结构钢》 GB/T700-2006
《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-2008
《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-2007
5.胶类及密封材料规范：
《丙烯酸酯建筑密封膏》 JC484-2006
《彩色涂层钢板用建筑密封胶》 JC/T884-2001
《丁基橡胶防水密封胶粘带》 JC/T942-2004
《干挂GRC材幕墙用环氧胶粘剂》 JC887-2001
《混凝土建筑接缝用密封胶》 JC/T881-2001
《建筑窗用弹性密封剂》 JC485-2007
《建筑密封材料试验方法》 GB/T13477.1～20-2002 《建筑用防霉密封胶》 JC/T885-2001
《建筑用硅酮结构密封胶》 GB16776-2005
《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》 GB/T19686-2005
《建筑用硬质塑料隔热条》 JG/T174-2005
《建筑装饰用天然GRC材防护剂》 JC/T973-2005
《聚氨酯建筑密封胶》 JC/T482-2003
《聚硫建筑密封胶》 JC/T483-2006
《绝热用岩棉、矿棉及其制品》 GB/T11835-2007 《GRC材用建筑密封胶》 JC/T883-2001
《修补用天然橡胶胶粘剂》 HG/T3318-2002
《中空玻璃用弹性密封胶》 JC/T486-2001
《中空玻璃用丁基热熔密封胶》 JC/T914-2003
6.相关物理性能等级测试方法：
《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T139-2001
《玻璃幕墙光学性能》 GB/T18091-2000
《彩色涂层钢板和钢带试验方法》 GB/T13448-2006
《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001
《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002
《建筑防水材料老化试验方法》 GB/T18244-2000
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3
《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》 GB/T15227-2007
《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》 GB/T18575-2001
《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》 GB/T18250-2000
《建筑装饰装修工程质量验收规范》 GB50210-2001
《金属材料室温拉伸试验方法》 GB/T228-2002
10.《建筑结构静力计算手册》 (第二版)
11.土建图纸：
二、基本参数
1.所在地区：
上海市地区；
2.地区粗糙度分类等级：
按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)，本工程按B 类地区考虑。

3.抗震烈度：
按照国家规范《建筑抗震设计规范》(GB50011-2011)、《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)规定，上海市地区地震基本烈度为7度，地震动峰值加速度为0.05g ，水平地震影响系数最大值为：αmax =0.05。

三、承受荷载计算
1.风荷载标准值计算：
按建筑结构荷载规范(GB50009-2012)计算：
w k =βgz μz μs w 0
上式中：
w k ：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)；
Z ：计算点标高： 6.2m ；
βgz ：瞬时风压的阵风系数；
根据不同场地类型,按以下公式计算:
βgz =K(1+2μf )
其中K 为地区粗糙度调整系数，μf 为脉动系数
B 类场地: βgz =0.89×(1+2μf ) 其中：μf =0.5(Z/10)-0.16
对于B 类地区，6.2m 高度处瞬时风压的阵风系数：
βgz =0.89×(1+2×(0.734(Z/10)-0.22))=1.85074
μz ：风压高度变化系数；
根据不同场地类型,按以下公式计算:
B 类场地: μz =(Z/10)0.32
当Z>350m 时，取Z=350m ，当Z<10m 时，取Z=10m ；
对于B 类地区， 6.2m 高度处风压高度变化系数：
μz =0.616×(Z/10)0.44=0.764
μs ：风荷载体型系数，根据计算点体型位置取1.2；
w 0：基本风压值(MPa)，根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2012附表
D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，按重现期50年，上海市地区取0.00045MPa ；
w
k =β
gz
μ
z
μ
s
w
=1.971×0.764×1.2×0.00045
=0.MPa 因为w
k <0.001MPa,所以取w
k
=0.001MPa.
2.垂直于平面的分布水平地震作用标准值：
q
EAk =β
E
α
max
G
k
/A
q
EAk
：垂直于平面的分布水平地震作用标准值(MPa)；
β
E
：动力放大系数,取5.0；
α
max
：水平地震影响系数最大值，取0.04；
G
k
：构件的重力荷载标准值(N)；
A：构件的面积(mm2)；
3.作用效应组合：
荷载和作用效应按下式进行组合：
S=γ
G S
Gk
+ψ
w
γ
w
S
wk
+ψ
E
γ
E
S
Ek
进行构件强度、连接件和预埋件承载力计算时：
重力荷载：γ
G
：1.2；
风荷载：γ
w
：1.4；
地震作用：γ
E
：1.3；
进行位移及挠度计算时；
重力荷载：γ
G
：1.0；
风荷载：γ
w
：1.0；
地震作用：γ
E
：1.0；
上式中，风荷载的组合系数ψ
w
为1.0；
地震作用的组合系数ψ
E
为0.5；
四、立柱计算
基本参数：
1：计算点标高： 6.2m；
2：力学模型：单跨简支梁；
3：立柱跨度：L=1000mm；
4：立柱左分格宽：450mm；立柱右分格宽：450mm；
5：立柱计算间距（指立柱左右分格平均宽度）：B=450mm； 6：板块配置：GRC板材；
7：立柱材质：Q235；
8：安装方式：偏心受拉；
本处立柱按单跨简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：
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5
1.立柱型材选材计算：
(1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)：
q wk ：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)；
w k ：风荷载标准值(MPa)；
B ：立柱计算间距(mm)；
q wk =w k B
=0.001×450
=0.45N/mm
q w ：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)；
q w =1.4q wk
=1.4×0.45
=0.63N/mm
(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)：
q EAk ：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)；
βE ：动力放大系数,取5.0；
αmax ：水平地震影响系数最大值，取0.04；
G k ：构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)；
A ：构件的面积(mm 2)；
q EAk =βE αmax G k /A
=5.0×0.04×0.0011
=0.00022MPa
q Ek ：水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)；
B ：立柱计算间距(mm)；
q Ek =q EAk B
=0.00022×450
=0.099N/mm
q E ：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)；
q E =1.3q Ek
=1.3×0.099 =0.129N/mm (3)受荷载集度组合：
用于强度计算时，采用S
w +0.5S
E
设计值组合：
q=q
w +0.5q
E
=0.63+0.5×0.129 =0.694N/mm
用于挠度计算时，采用S
w +0.5S
E
标准值组合：
q
k =q
wk
+0.5q
Ek
=0.45+0.5×0.099
=0.5N/mm
(4)立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值：
M
x
：弯矩组合设计值(N·mm)；
M
w
：风荷载作用下立柱产生的弯矩设计值(N·mm)；
M
E
：地震作用下立柱产生的弯矩设计值(N·mm)； L：立柱跨度(mm)；
采用S
w +0.5S
E
组合：
M
w =q
w
L2/8
M
E =q
E
L2/8
M
x =M
w
+0.5M
E
=qL2/8
=0.694×51002/8
=.5N·mm
2.确定材料的截面参数：
(1)立柱抵抗矩预选值计算：
W
nx
：立柱净截面抵抗矩预选值(mm3)；
M
x
：弯矩组合设计值(N·mm)；
γ：塑性发展系数：取1.05；
f
s
：型材抗弯强度设计值(MPa)，对Q235取215MPa；
W
nx =M
x
/γf
s
=.5/1.05/215
=9994.983mm3
(2)立柱惯性矩预选值计算：
q
k
：风荷载与地震作用线荷载集度标准值组合(N/mm)； E：型材的弹性模量(MPa)，对Q235取MPa；
I
xmin
：材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm4)；
L：计算跨度(mm)；
d
f,lim
：按规范要求，立柱的挠度限值(mm)；
d
f,lim =5q
k
L4/384EI
xmin
L/250=5100/250=20.4mm 取：
d
f,lim
=20.4mm
I
xmin =5q
k
L4/384Ed
f,lim
=5×0.5×51004/384//20.4
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=.37mm 4
3.选用立柱型材的截面特性：
按上一项计算结果选用型材号：80*60*4t 矩形管
型材的抗弯强度设计值：f s =215MPa
型材的抗剪强度设计值：τs =125MPa
型材弹性模量：E=MPa
绕X 轴惯性矩：I x =mm 4
绕Y 轴惯性矩：I y =mm 4
绕X 轴净截面抵抗矩：W nx1=29900mm 3
绕X 轴净截面抵抗矩：W nx2=14300mm 3
型材净截面面积：A n =1056mm 2
型材线密度：γg =0.08007N/mm
型材受力面对中性轴的静矩：S x =15100mm 3
塑性发展系数：γ=1.05
4.立柱的抗弯强度计算：
(1)立柱轴向拉力设计值：
N k ：立柱轴向拉力标准值(N)；
q GAk ：幕墙单位面积的自重标准值(N)；
A ：立柱单元的面积(mm 2)；
B ：幕墙立柱计算间距(mm)；
L ：立柱跨度(mm)；
N k =q GAk A
=q GAk BL
=0.0011×450×5100
=2524.5N
N ：立柱轴向拉力设计值(N)；
N=1.2N k
=1.2×2524.5
=3029.4N
(2)抗弯强度校核：
按单跨简支梁(受拉)立柱抗弯强度公式,应满足：
N/A n +M x /γW nx ≤f s
上式中：
N ：立柱轴力设计值(N)；
M x ：立柱弯矩设计值(N ·mm)；
A n ：立柱净截面面积(mm 2)；
W nx ：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm 3)；
γ：塑性发展系数，取1.05；
f s ：型材的抗弯强度设计值，取215MPa ；
则：
N/A n +M x /γW nx =3029.4/1056+.5/1.05/25300
=87.908MPa ≤215MPa
立柱抗弯强度满足要求。

5.立柱的挠度计算：
因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的立柱惯性矩大于预选值，挠度就满足要求：
实际选用的型材惯性矩为：I
x
=mm4
预选值为：I
xmin
=.37mm4
所以，立柱挠度满足规范要求。

6.立柱的抗剪计算：
校核依据：
τ
max ≤τ
s
=125MPa (立柱的抗剪强度设计值)
(1)V
wk
：风荷载作用下剪力标准值(N)：
V
wk =w
k
BL/2
=0.001×450×5100/2
=1147.5N
(2)V
w
：风荷载作用下剪力设计值(N)：
V
w =1.4V
wk
=1.4×1147.5
=1606.5N
(3)V
Ek
：地震作用下剪力标准值(N)：
V
Ek =q
EAk
BL/2
=0.00022×450×5100/2
=252.45N
(4)V
E
：地震作用下剪力设计值(N)：
V
E =1.3V
Ek
=1.3×252.45
=328.185N
(5)V：立柱所受剪力设计值组合：
采用V
w +0.5V
E
组合：
V=V
w +0.5V
E
=1606.5+0.5×328.185
=1770.592N
(6)立柱剪应力校核：
τ
max
：立柱最大剪应力(N)；
V：立柱所受剪力(N)；
S
x
：立柱型材受力面对中性轴的静矩(mm3)；
I
x
：立柱型材截面惯性矩(mm4)；
t：型材截面宽度(mm)；
τ
max =VS
x
/I
x
t
=1770.592×15100//4 =2.51MPa
6.276MPa≤125MPa
立柱抗剪强度满足要求!
五、横梁计算
基本参数：
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1：计算点标高： 6.2m ；
2：横梁跨度：B=450mm ；
3：横梁上分格高：1200mm ；横梁下分格高：1200mm ；
4：横梁间距（指横梁上下分格平均高度）：H=1200mm ；
5：力学模型：三角荷载简支梁；
6：板块配置：GRC 板材；
7：横梁材质：Q235；
因为B ≤H ，所以本处幕墙横梁按三角形荷载简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：
1.横梁型材选材计算：
(1)横梁在风荷载作用下的线荷载集度(按三角形分布)：
q wk ：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)；
w k ：风荷载标准值(MPa)；
B ：横梁跨度(mm)；
q wk =w k B
=0.001×450
=0.45N/mm
q w ：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)；
q w =1.4q wk
=1.4×0.45
=0.63N/mm
(2)垂直于平面的分布水平地震作用的线荷载集度(按三角形分布)：
q EAk ：垂直于平面的分布水平地震作用(MPa)；
βE ：动力放大系数,取5.0；
αmax ：水平地震影响系数最大值，取0.04；
G k ：构件的重力荷载标准值(N)，(主要指面板组件)；
A ：平面面积(mm 2)；
q EAk =βE αmax G k /A
=5.0×0.04×0.001
=0.0002MPa
q
Ek
：横梁受水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； B：横梁跨度(mm)；
q
Ek =q
EAk
B
=0.0002×450
=0.09N/mm
q
E
：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)；
q
E =1.3q
Ek
=1.3×0.09
=0.117N/mm
(3)横梁受荷载集度组合：
用于强度计算时，采用S
w +0.5S
E
设计值组合：
q=q
w +0.5q
E
=0.63+0.5×0.117 =0.688N/mm
用于挠度计算时，采用S
w +0.5S
E
标准值组合：
q
k =q
wk
+0.5q
Ek
=0.45+0.5×0.09
=0.495N/mm
(4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值(按三角形分布)： M
y
：横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N·mm)；
M
w
：风荷载作用下横梁产生的弯矩(N·mm)；
M
E
：地震作用下横梁产生的弯矩(N·mm)；
B：横梁跨度(mm)；
M
w =q
w
B2/12
M
E =q
E
B2/12
采用S
w +0.5S
E
组合：
M
y =M
w
+0.5M
E
=qB2/12
=0.688×4502/12
=11610N·mm
(5)横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按矩形分布)：
G
k
：横梁自重线荷载标准值(N)；
H：横梁间距(mm)；
G
k
=0.001×H
=0.001×1200
=1.2N/mm
G：横梁自重线荷载设计值(N)；
G=1.2G
k
=1.2×1.2
=1.44N/mm
M
x
：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N·mm)； B：横梁跨度(mm)；
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11
M x =GB 2/8
=1.44×4502/8
=36450N ·mm
2.确定材料的截面参数：
(1)横梁抵抗矩预选：
W nx ：绕X 轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm 3)；
W ny ：绕Y 轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm 3)；
M x ：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N ·mm)；
M y ：风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N ·mm)；
γ：塑性发展系数：取1.05；
f s ：型材抗弯强度设计值(MPa)，对Q235取215；
按下面公式计算：
W nx =M x /γf s
=36450/1.05/215
=161.462mm 3
W ny =M y /γf s
=11610/1.05/215
=51.429mm 3
(2)横梁惯性矩预选：
d f,lim ：按规范要求，横梁的挠度限值(mm)；
B ：横梁跨度(mm)；
B/250=450/250=1.8mm
取：
d f,lim =1.8mm
q k ：风荷载与地震作用线荷载集度标准值组合(N/mm)；
E ：型材的弹性模量(MPa)，对Q235取MPa ；
I ymin ：绕Y 轴最小惯性矩(mm 4)；
B ：横梁跨度(mm)；
d f,lim =q k B 4/120EI ymin ……(受风荷载与地震作用的挠度计算)
I ymin =q k B 4/120Ed f,lim
=0.495×4504/120//1.8
=456.178mm 4
I xmin ：绕X 轴最小惯性矩(mm 4)；
G ：横梁自重线荷载设计值(N)；
d f,lim =5GB 4/384EI xmin ……(自重作用下产生的挠度计算)
I xmin =5GB 4/384Ed f,lim
=5×1.44×4504/384//1.8
=2073.536mm 4
3.选用横梁型材的截面特性：
按照上面的预选结果选取型材：
选用型材号：L50x4角钢
型材抗弯强度设计值：215MPa
型材抗剪强度设计值：125MPa
型材弹性模量：E=MPa
绕X轴惯性矩：I
x
=mm4
绕Y轴惯性矩：I
y
=mm4
绕X轴净截面抵抗矩：W
nx1
=7890mm3
绕X轴净截面抵抗矩：W
nx2
=7890mm3
绕Y轴净截面抵抗矩：：W
ny1
=7890mm3
绕Y轴净截面抵抗矩：：W
ny2
=7890mm3
型材净截面面积：A
n
=480mm2
型材线密度：γ
g
=0.03768N/mm
横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚：t=5mm
型材受力面对中性轴的静矩(绕X轴)：S
x
=14300mm3
型材受力面对中性轴的静矩(绕Y轴)：S
y
=14300mm3塑性发展系数：γ=1.05
4.横梁的抗弯强度计算：
按横梁抗弯强度计算公式,应满足：
M
x /γW
nx
+M
y
/γW
ny
≤f
s
上式中：
M
x
：横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的弯矩设计值(N·mm)；
M
y
：横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的弯矩设计值(N·mm)；
W
nx
：横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的净截面抵抗矩(mm3)；
W
ny
：横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩(mm3)；
γ：塑性发展系数，取1.05；
f
s
：型材的抗弯强度设计值，取215MPa。

采用S
G +S
w
+0.5S
E
组合,则：
M
x /γW
nx
+M
y
/γW
ny
=36450/1.05/7890+11610/1.05/7890
=5.801MPa≤215MPa
横梁抗弯强度满足要求。

5.横梁的挠度计算：
因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的横梁惯性矩大于预选值，挠度就满足要求：
实际选用的型材惯性矩为：
I
x
=mm4
I
y
=mm4
预选值为：
I
xmin
=2073.536mm4
I
ymin
=456.178mm4
所以，横梁挠度满足规范要求。

6.横梁的抗剪计算：(三角荷载作用下)
校核依据：
τ
max ≤τ
s
=125MPa (型材的抗剪强度设计值)
(1)V
wk
：风荷载作用下剪力标准值(N)：
V
wk =q
wk
B/4
=0.45×450/4
=50.625N
(2)V
w
：风荷载作用下剪力设计值(N)：
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13
V w =1.4V wk
=1.4×50.625
=70.875N
(3)V Ek ：地震作用下剪力标准值(N)：
V Ek =q Ek B/4
=0.09×450/4
=10.125N
(4)V E ：地震作用下剪力设计值(N)：
V E =1.3V Ek
=1.3×10.125
=13.162N
(5)V x ：水平总剪力(N)；
V x ：横梁受水平总剪力(N)：
采用V w +0.5V E 组合：
V x =V w +0.5V E
=70.875+0.5×13.162
=77.456N
(6)V y ：垂直总剪力(N)：
V y =1.2×0.001×BH/2
=1.2×0.001×450×1200/2
=324N
(7)横梁剪应力校核：
τx ：横梁水平方向剪应力(N)；
V x ：横梁水平总剪力(N)；
S y ：横梁型材受力面对中性轴的静矩(mm 3)(绕Y 轴)；
I y ：横梁型材截面惯性矩(mm 4)；
t y ：横梁截面垂直于Y 轴腹板的截面总宽度(mm)；
τx =V x S y /I y t y
=77.456×14300//10
=0.988MPa
0.988MPa ≤125MPa
τy ：横梁垂直方向剪应力(N)；
V y ：横梁垂直总剪力(N)；
S x ：横梁型材受力面对中性轴的静矩(mm 3)(绕X 轴)；
I x ：横梁型材截面惯性矩(mm 4)；
t x ：横梁截面垂直于X 轴腹板的截面总宽度(mm)；
τy =V y S x /I x t x
=324×14300//10
=4.133MPa
4.133MPa ≤125MPa
横梁抗剪强度能满足!
六、短槽式（托板）连接GRC 板的选用与校核
基本参数：
1：计算点标高： 6.2m；
2：板块净尺寸：a×b=1500mm×1020mm；
3：GRC板配置：托板式δ15mm，对边连接；
1.GRC板板块荷载计算：
(1)垂直于平面的分布水平地震作用标准值：
q
EAk
：垂直于平面的分布水平地震作用标准值(MPa)；
β
E
：动力放大系数,取5.0；
α
max
：水平地震影响系数最大值，取0.04；
G
k
：GRC板板块的重力荷载标准值(N)；
A：平面面积(mm2)；
q
EAk =β
E
α
max
G
k
/A
=5×0.04×0.00075
=0.00015MPa
(2)GRC板板块荷载集度设计值组合：
采用S
w +0.5S
E
设计值组合：
q=1.4w
k +0.5×1.3q
EAk
=1.4×0.001+0.5×1.3×0.00015
=0.MPa
2.GRC板的抗弯设计：
(1)计算边长的确定：
a：短槽连接边边长：1500mm；
b：无槽边边长：1000mm；
a
1
：短槽中心到面板边侧距离150mm；
a
：计算短边边长(mm)；
b
：计算长边边长(mm)；
因为：a-2a
1
=900≤b=1000，所以：
a
=900mm
b
=1000mm
(2)GRC板强度校核：
校核依据：σ≤f
sc
=3.72MPa
σ：GRC板中产生的弯曲应力设计值(MPa)；
f
sc
：GRC板的抗弯强度设计值(MPa)；
m：四点支撑GRC板最大弯矩系数, 按短边与长边的边长比0.9，查表得：0.1494；
q：GRC板板块水平荷载集度设计值组合(MPa)；
b
：计算长边边长(mm)；
t：GRC板厚度：15mm；
应力设计值为：
σ=6×m×q×b
2/t2
=6×0.1494×0.×10002/252
=2.148MPa
2.148MPa≤
3.72MPa
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强度能满足要求。

3.短槽托板在GRC 板中产生的剪应力校核：
校核依据：τ1≤τsc =1.86MPa
τ1：短槽托板在GRC 板中产生的剪应力设计值(MPa)；
τsc ：GRC 板的抗剪强度设计值(MPa)；
q ：GRC 板板块水平荷载集度设计值组合(MPa)；
a ：短槽连接边边长(mm)；
b ：无短槽边边长(mm)；
β：应力调整系数，按表5.5.5[JGJ133-2001]，取1.25； n ：一个连接边上的短槽数量：2；
t ：GRC 板厚度：15mm ；
c ：短槽槽口宽度：6mm ；
s ：单个槽底总长度：80mm ；
τ1=qab β/(n ×(t-c)s)
=0.×1200×10001.25/(2×(25-6)×80)
=0.739MPa
0.739MPa ≤1.86MPa
GRC 板抗剪强度能满足。

4.短槽托板剪应力校核：
校核依据：τ2≤τp =175MPa
τ2：短槽托板的剪应力设计值(MPa)；
τp ：短槽托板的抗剪强度设计值(MPa)；
q ：GRC 板板块水平荷载集度设计值组合(MPa)；
a ：短槽连接边边长(mm)；
b ：无短槽边边长(mm)；
β：应力调整系数，按表5.5.5[JGJ133-2001]，取1.25； n ：一个连接边上的短槽数量：2；
A p ：短槽托板截面面积：300mm ；
τ2=qab β/(2n ×A p )
=0.×1200×1000×1.25/(2×2×300)
=1.872MPa
1.872MPa ≤175MPa
短槽托板抗剪强度能满足。

七、连接件计算
基本参数：
1：计算点标高： 6.2m ；
2：立柱计算间距（指立柱左右分格平均宽度）：B 1=450；
3：横梁计算分格尺寸：宽×高=B ×H=450mm ×1200mm ； 4：幕墙立柱跨度：L=1000mm ；
5：板块配置：GRC 板材；
6：龙骨材质：立柱为：Q235；横梁为：Q235；
7：立柱与主体连接钢角码壁厚：6mm ；
8：立柱与主体连接螺栓公称直径：12mm；
9：立柱与横梁连接处钢角码厚度：4mm；
10：横梁与角码连接螺栓公称直径：5mm；
11：立柱与角码连接螺栓公称直径：5mm；
12：立柱连接形式：单跨简支；
因为B≤H，所以本处幕墙横梁按三角形荷载模型进行设计计算：1.横梁与角码间连接：
(1)风荷载作用下横梁剪力设计值(按三角形分布)：
V
w =1.4w
k
B2/4
=1.4×0.001×4502/4
=70.875N
(2)地震作用下横梁剪力标准值(按三角形分布)：
V
Ek =β
E
α
max
G
k
/A×B2/4
=5.0×0.04×0.001×4502/4 =10.125N
(3)地震作用下横梁剪力设计值：
V
E =1.3V
Ek
=1.3×10.125
=13.162N
(4)连接部位总剪力N
1
：
采用S
w +0.5S
E
组合：
N
1=V
w
+0.5V
E
=70.875+0.5×13.162
=77.456N
(5)连接螺栓计算：
N
v1
b：螺栓受剪承载能力设计值(N)；
n
v1
：剪切面数：取1；
d：螺栓公称直径：5mm；
f
v1
b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（C50）取175MPa；
N
v1b=n
v1
πd2f
v1
b/4
=1×3.14×52×175/4 =3434.375N
N
num1
：螺栓个数：
N
num1=N
1
/N
v1
b
=77.456/3434.375
=0.023个实际取2个
(6)连接部位横梁型材壁抗承压能力计算：
N
c1
：连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力设计值(N)；
N
num1
：横梁与角码连接螺栓数量：2个；
d：螺栓公称直径：5mm；
t
1
：连接部位横梁壁厚：5mm；
f
c1
：型材抗压强度设计值，对Q235取305MPa；
N
c1=N
num1
dt
1
f
c1
=2×5×5×305
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17
=15250N
15250N ≥77.456N
强度可以满足!
2.角码与立柱连接：
(1)自重荷载计算：
G k ：横梁自重线荷载(N/m)；
H ：受荷单元平均分格高(mm)；
G k =0.001×H
=0.001×1200
=1.2N/mm
G ：横梁自重线荷载设计值(N/m)；
G=1.2G k
=1.2×1.2
=1.44N/mm
N 2：自重荷载(N)：
B ：横梁宽度(mm)；
N 2=GB/2
=1.44×450/2
=324N
(2)连接处组合荷载N ：
采用S G +S w +0.5S E
N=(N 12+N 22)0.5
=(77.4562+3242)0.5
=333.13N
(3)连接处螺栓强度计算：
N v2b ：螺栓受剪承载能力设计值(N)；
n v2：剪切面数：取1；
d ：螺栓公称直径：5mm ；
f v2b ：螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（C50）取175MPa ；
N v2b =n v2πd 2f v2b /4
=1×3.14×52×175/4
=3434.375N
N num2：螺栓个数：
N num2=N/N v2b
=333.13/3434.375
=0.097个 实际取2个
(4)连接部位立柱型材壁抗承压能力计算： N c2：连接部位幕墙立柱型材壁抗承压能力设计值(N)；
N num2：连接处螺栓个数；
d ：螺栓公称直径：5mm ；
t 2：连接部位立柱壁厚：5mm ；
f c2：型材的承压强度设计值，对Q235取305MPa ；
N c2=N num2dt 2f c2
=2×5×5×305
=15250N
15250N≥333.13N
强度可以满足!
(5)连接部位钢角码壁抗承压能力计算：
N
c3
：连接部位钢角码壁抗承压能力设计值(N)；
N
num2
：连接处螺栓个数；
d：螺栓公称直径：5mm；
t
3
：角码壁厚：4mm；
f
c3
：型材的承压强度设计值，对Q235取305MPa；
N
c3=N
num2
dt
3
f
c3
=2×5×4×305
=12200N
12200N≥333.13N
强度可以满足!
3.立柱与主结构连接
(1)连接处风荷载设计值计算：
N
wk
：连接处风荷载标准值(N)：
B
1
：立柱计算间距(mm)；
L：立柱跨度(mm)；
N
wk =w
k
B
1
L
=0.001×450×5100
=2295N
N
w
：连接处风荷载设计值(N)：
N
w =1.4N
wk
=1.4×2295
=3213N
(2)连接处地震作用设计值：
N
Ek
：连接处地震作用标准值(N)：
B
1
：立柱计算间距(mm)；
L：立柱跨度(mm)；
N
Ek =β
E
α
max
G
k
/A×B
1
L
=5×0.04×0.0011×450×5100 =504.9N
N
E
：连接处地震作用设计值(N)：
N
E =1.3N
Ek
=1.3×504.9
=656.37N
(3)连接处水平剪切总力：
N
1
：连接处水平总力(N)：
采用S
w +0.5S
E
组合：
N
1=N
w
+0.5N
E
=3213+0.5×656.37 =3541.185N
(4)连接处重力总力：
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19
N Gk ：连接处自重总值标准值(N)：
B 1：立柱计算间距(mm)；
L ：立柱跨度(mm)；
N Gk =0.0011×B 1L
=0.0011×450×5100
=2524.5N
N G ：连接处自重总值设计值(N)：
N G =1.2N Gk
=1.2×2524.5
=3029.4N
(5)连接处总剪力：
N ：连接处总剪力(N)：
N=(N 12+N G 2)0.5
=(3541.1852+3029.42)0.5
=4660.178N
(6)螺栓承载力计算：
N v3b ：螺栓受剪承载能力设计值(N)；
n v3：剪切面数：取2；
d ：螺栓公称直径：12mm ；
f v3b ：螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（C50）取175MPa ；
N v3b =n v3πd 2f v3b /4
=2×3.14×122×175/4
=39564N
N num3：螺栓个数：
N num3=N/N v3b
=4660.178/39564
=0.118个 实际取2个
(7)立柱型材壁抗承压能力计算：
N c4：立柱型材壁抗承压能力(N)：
N num3：连接处螺栓个数；
d ：螺栓公称直径：12mm ；
t 2：连接部位立柱壁厚：5mm ；
f c4：型材的承压强度设计值，对Q235取305MPa ；
N c4=2×N num3dt 2f c4
=2×2×12×5×305
=73200N
73200N ≥4660.178N
强度可以满足要求!
(8)钢角码型材壁抗承压能力计算：
N c5：钢角码型材壁抗承压能力(N)：
N num3：连接处螺栓个数；
d ：连接螺栓公称直径12mm ；
t 4：幕墙钢角码壁厚：6mm ；
f c5：钢角码的抗压强度设计值，对Q235取305MPa ；
N
c5=2×N
num3
dt
4
f
c5
=2×2×12×6×305 =87840N
87840N≥4660.178N
强度可以满足要求!。